소형 가스터빈 엔진 실험 데이터를 이용한 역모델링 연구

A Study of Inverse Modeling from Micro Gas Turbine Experimental Test Data

가스터빈 엔진의 성능은 그 구성품 성능 특성에 큰 영향을 받는다. 보통 이러한 구성품 성능 특성은 여러 조건에서의 수많은 실험을 통해 얻을 수 있지만 그것은 제작사의 고유 재산이기 때문에 쉽게 제공되지 않는다. 그렇기 때문에 보통 성능 덱을 이용하거나 소유하고 있는 엔진 성능 맵을 스케일링 하여 사용한다. 하지만 이러한 방법은 탈설계점에서 오차를 보인다. 이에 본 연구에서는 소형 가스터빈 엔진 실험 장치를 구성하여 몇 구간에서의 실험을 통해 데이터를 축적하고 이를 이용하여 구성품 성능 맵을 축척하는 방법을 제시하였다. 그리고 프로그램을 이용하여 대상 엔진의 정상상태 성능 모델을 구성하여 실제 측정 데이터와 새롭게 생성된 구성품 맵을 사용했을 경우, 그리고 기존의 방법을 이용한 경우를 비교하였다.

The gas turbine engine performance is greatly relied on its component performance characteristics. Generally, acquisition of component maps is not easy for engine purchasers because it is an expensive intellectual property of gas turbine engine supplier. In the previous work, the maps were inversely generated from engine performance deck data, but this method is limited to obtain the realistic maps due to calculated performance deck data. Therefore this work proposes newly to generate more realistic compressor map from experimental performance test data. And then a realistic compressor map can be generated form those processed data using the proposed extended scaling method at each rotational speed. Evaluation can be made through comparison between performance analysis results using the performance simulation program including the generated compressor map and on-condition monitoring performance data.